Un sistema de navegación de bajo coste para sistemas aéreos no tripulados
Los UAS son cada vez más comunes en agricultura, seguridad pública, ciudades inteligentes, gestión sostenible de recursos y muchas otras áreas, y existe una gran demanda para un sistema asequible y fiable que sea capaz de ofrecer cálculos de actitud y posición en estos dispositivos. El proyecto GLAD-2 de Horizonte 2020, financiado con fondos europeos, abordó esta necesidad y creó un sistema de bajo coste de navegación y determinación de la actitud. Este sistema computa datos de bajo nivel recibidos mediante sistemas mundiales de navegación por satélite (GNSS). El trabajo implicó un análisis en profundidad de algoritmos, rediseño de hardware y software, un perfeccionamiento exhaustivo y continuas pruebas sobre el terreno. «Creamos una plataforma de bajo coste capaz de adaptarse a distintas necesidades de usuarios mediante la selección y la evaluación cuidadosa de componentes comerciales y la aplicación de algoritmos avanzados de fusión de datos», indica Esther López de la empresa tecnológica española ACORDE y coordinadora del proyecto. Cuanto más mejor El equipo científico del proyecto empleó receptores GNSS de bajo coste junto con técnicas de fusión de datos avanzadas en una unidad de medición inercial y datos barométricos para mejorar la actitud y la posición de las UAS en entornos GNSS adversos. El sistema también evitó el empleo de magnetómetros y, de esta forma, lo dotó de inmunidad contra los campos magnéticos y evitó tener que calibrarlo cuando el entorno magnético cambia. Los ingenieros eligieron distintas antenas GNSS y midieron su desempeño en función de criterios técnicos y económicos. Una configuración de múltiples antenas permitió medir la dirección evitando los problemas inherentes al empleo de magnetómetros. «Al utilizar varias antenas será posible mejorar el posicionamiento, y la inclusión de un barómetro reducirá el tiempo de recuperación en caso de caídas de la señal de GNSS», explica López. La comercialización del sistema se ejecutó en paralelo con la armonización de normativas en Europa, fomentando así este nicho de mercado, sobre todo en aplicaciones sensibles a las interferencias magnéticas. La normativa, el análisis comercial y la opinión de terceras partes contribuyeron a definir los requisitos relacionados con las limitaciones eléctricas y mecánicas, las definiciones de interfaces y el software. Barato, preciso y fiable La fusión de GNSS y datos inerciales permitió lograr una navegación precisa y segura. Según la señora López: «Los sensores inerciales ofrecen una respuesta dinámica excelente a velocidades de datos muy elevadas, mientras que el GNSS ejerce como referencia absoluta para evitar desvíos. Además, cabe emplear mediciones de fase de la portadora GNSS diferencial para lograr una precisión mayor en la orientación utilizando la configuración de múltiples antenas». GLAD-2 comercializó un sistema de navegación de bajo coste basado en la fusión de sensores y una plataforma de múltiples antenas. Esta labor culminó con la marca de garantía de Conformidad Europea (CE) tras superar el proceso de certificación correspondiente. La marca CE muestra la conformidad con estándares de salud, seguridad y protección del medio ambiente de productos vendidos en el Espacio Económico Europeo (EEE). El resultado final es un producto muy competitivo destinado al sector de bajo coste del mercado de sistemas de navegación. «La flexibilidad del sistema cubre las necesidades de una amplia gama de usuarios, no solo para UAS, sino también para aplicaciones terrestres y marítimas», concluye la señora López.
Palabras clave
GLAD-2, sistema mundial de navegación por satélite (GNSS), antena, navegación, sistema aéreo no tripulado (UAS), actitud
